WO2024062959A1 - メタルファイバおよびその製造方法並びに装置 - Google Patents

メタルファイバおよびその製造方法並びに装置 Download PDF

Info

Publication number
WO2024062959A1
WO2024062959A1 PCT/JP2023/032968 JP2023032968W WO2024062959A1 WO 2024062959 A1 WO2024062959 A1 WO 2024062959A1 JP 2023032968 W JP2023032968 W JP 2023032968W WO 2024062959 A1 WO2024062959 A1 WO 2024062959A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
punch
metal fiber
metal
die
fiber
Prior art date
Application number
PCT/JP2023/032968
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
國男 伊藤
Original Assignee
國男 伊藤
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 國男 伊藤 filed Critical 國男 伊藤
Publication of WO2024062959A1 publication Critical patent/WO2024062959A1/ja

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D—WORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D13/00—Corrugating sheet metal, rods or profiles; Bending sheet metal, rods or profiles into wave form
    • B21D13/02—Corrugating sheet metal, rods or profiles; Bending sheet metal, rods or profiles into wave form by pressing
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21F—WORKING OR PROCESSING OF METAL WIRE
    • B21F1/00—Bending wire other than coiling; Straightening wire
    • B21F1/004—Bending wire other than coiling; Straightening wire by means of press-type tooling
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D—WORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D11/00—Bending not restricted to forms of material mentioned in only one of groups B21D5/00, B21D7/00, B21D9/00; Bending not provided for in groups B21D5/00 - B21D9/00; Twisting
    • B21D11/10—Bending specially adapted to produce specific articles, e.g. leaf springs
    • B21D11/12—Bending specially adapted to produce specific articles, e.g. leaf springs the articles being reinforcements for concrete
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D—WORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D28/00—Shaping by press-cutting; Perforating
    • B21D28/02—Punching blanks or articles with or without obtaining scrap; Notching

Definitions

  • the present invention relates to a metal fiber that is mixed into, for example, a concrete material to improve the tensile strength, bending strength, durability, etc. of that material, and a method and apparatus for manufacturing the same.
  • Patent Documents 1 and 2 As a device for producing metal fibers used in this type of fiber-reinforced concrete, thin metal plates were sheared using a cutting machine having a fixed blade and a movable blade.
  • An apparatus for producing short metal fibers is known.
  • these devices produce short metal fibers by deforming the metal plate into a waveform in the direction perpendicular to the plate, so when shearing the metal plate, the metal is Since the metal plate is sheared while being pulled and stretched, the only option is to use a soft and easily stretchable material for the metal plate. Therefore, if iron plates are used, for example, they are prone to rust and are therefore unsuitable for reinforcing concrete, which is not practical.
  • iron plates are used, for example, they are prone to rust and are therefore unsuitable for reinforcing concrete, which is not practical.
  • FIG. 10 of Patent Document 1 shows an example of a rotary cutter
  • a rotary cutter cannot actually shear a steel plate.
  • SUS steel plate
  • a force of 8 to 10 tons is required, and it is completely impossible to shear the steel plate with a rotary cutting machine as shown.
  • Patent Document 3 a technology has been developed to provide metal fibers for fiber-reinforced concrete using wire rods of highly weather-resistant steel.
  • this method of using high-weather-resistant steel wire there are examples in which the steel wire is made into a circular or polygonal ring shape, as well as a straight or at least partially bent wire with both ends bent at an acute angle. Are listed.
  • this method requires bending the steel wire and requires a considerable number of manufacturing steps, so it is considered unsuitable for mass production.
  • the object of the present invention is to provide a metal fiber that is inexpensive, can be mass-produced in one shot, and has excellent drawing resistance, and a method and apparatus for manufacturing the same.
  • the metal fiber for fiber reinforcement according to the present invention has a width in the Y direction, a length in the X direction, and a thickness in the Z direction in a three-dimensional space defined by X, Y, and Z axes that are perpendicular to each other, Waveforms that extend in the X-Y plane (here, waveforms are not necessarily limited to curves or polygonal lines that meander regularly within the plane, but broadly refer to any shape that deviates from a straight line and changes multiple times within the plane) ), and is characterized by having a bent portion bent at an obtuse angle in the Z direction at at least one end of the main body. That is, the metal fiber of the present invention is characterized in that it has a bent portion bent at an obtuse angle in the Z direction at one end, both ends, or another intermediate portion in the length direction of the steel fiber.
  • the present invention also provides a method for manufacturing the metal fiber, wherein the metal fiber has a thickness equal to the thickness in the Z direction of the metal fiber, a width equal to the length in the X direction, and extends long in the Y direction.
  • the tip of the metal plate in the feeding direction is cut into the wave shape with the punch of the press machine ( At the same time as cutting (shearing) with the punch, the metal fiber is manufactured while pushing the tip end of the metal fiber in the It is characterized by:
  • the present invention also provides a press device for cutting the metal fiber, comprising: a die having a wavy lower blade having a contour of a wavy linear body extending in the XY plane of the metal fiber; a punch that moves up and down in the Z direction and has an upper blade corresponding to the lower blade; It is characterized by having a protruding pressing part inclined at an obtuse angle.
  • the present invention also relates to a press die used in a press device for cutting the metal fiber, which comprises a die having a corrugated lower blade with the contour of a corrugated linear body extending in the X-Y plane of the metal fiber, and a punch that moves up and down in the Z direction and has an upper blade corresponding to the lower blade of the die, and the lower surface of the punch has a pressing portion that protrudes downward at an obtuse angle to press the X-direction tip of the metal fiber downward in the Z direction at the same time as it is cut by the punch.
  • the metal fiber according to the present invention has a width in the Y direction, a length in the X direction, and a thickness in the Z direction in a three-dimensional space defined by the X, Y, and Z axes, and extends in the XY plane. Since the wavy linear body has at least one end bent at an obtuse angle in the Z direction, it is not only formed (cut) into a shape bent in the Since it is bent at an obtuse angle in the Z direction, it has excellent pull-out resistance. Note that being bent in the Z direction here does not mean that the bent end extends in a direction of 90 degrees with respect to the XY plane, but rather in a direction that has a component in the Z direction (obtuse angle direction).
  • obtuse angles are limited to obtuse angles that do not require a large bending force to deform a metal plate by simply pressing a part (end) of the metal plate at the same time as punching out with a single shot in an instant.
  • ends are bent at right angles or acute angles, there is a possibility that the fibers will become entangled with each other and a lump of fibers called a "steel ball" (see paragraph [0031] of Patent Document 3) will occur. This is because there is.
  • this shape is such that the metal fiber used to manufacture the metal plate is intermittently fed in the width direction (Y direction) onto the die of the press machine in the Y direction at a pitch of the width, and the tip of the metal fiber in the feeding direction is corrugated. Since it can be formed by cutting it into a linear shape with a punch on a press machine, it can be produced in extremely large quantities at speeds of, for example, SPM300 (5 pieces per second) or SPM600 (10 pieces per second) without any scrap. It has the effect of making it possible depending on the state.
  • the X direction, Y direction, and Z direction indicate the directions of three axes that are perpendicular to each other, and do not necessarily indicate the direction indicated by the arrow in the drawing (for example, upward or downward). It is not limited to.
  • the metal fibers of the present invention are intended to be mixed into cement to improve the strength of concrete, high dimensional accuracy is not required, and the metal fibers are not required to have high dimensional accuracy. In fact, deformation is welcomed, and there is no need to cut the cut surface neatly and precisely. Therefore, there is a practical advantage in that there is no requirement for precision that affects cost, and even if the precision is low, it does not affect performance, and deformation and variation are desirable.
  • FIG. 1 is a diagram showing an embodiment of a metal fiber according to the present invention, in which A is a perspective view of an example according to the first embodiment, B is an end view as seen from its length direction (X direction), and C is a diagram showing its thickness direction (Z direction). ), and D is a top view seen from the bending direction (Y direction) of the waveform.
  • A is a perspective view of an example according to the first embodiment
  • B is an end view as seen from its length direction (X direction)
  • C is a diagram showing its thickness direction (Z direction).
  • D is a top view seen from the bending direction (Y direction) of the waveform.
  • 1 is a plan view showing the basic configuration of an apparatus for manufacturing a metal fiber according to a first embodiment of the present invention, and the directions of the X, Y, and Z axes are shown in the figure.
  • FIG. 2 is a plan view illustrating an operating state in which a metal plate is conveyed to the metal fiber manufacturing apparatus according to the first embodiment of the present invention and the punch is first driven to cut off the tip of the metal plate;
  • A is the state of the apparatus;
  • B is the view from the Z direction of the scrap that was first sheared from the tip of the metal plate.
  • FIG. 2 is a plan view illustrating an operating state in which a metal plate transported to the metal fiber manufacturing apparatus according to the first embodiment of the present invention is cut by a punch;
  • C is a diagram of the obtained metal fiber seen from the Z direction, and C is a diagram of the metal fiber obtained by shearing it from the metal plate with a punch, seen from the Y direction.
  • FIG. 1 is a diagram showing a punch of a press die having an upper blade of a metal fiber manufacturing device of the present invention, in which A is a bottom view seen from below in the Z direction, and B is a front view seen from the Y direction. 8 is a perspective view of the punch of FIG. 7, in which FIG.
  • FIG. 8A is a perspective view seen from diagonally above the front
  • FIG. 8B is a perspective view seen from diagonally above the rear.
  • FIGS. 1A to 1D show embodiments of metal fibers of the present invention.
  • the metal fiber 10 according to the embodiment of the present invention extends from one end portion 11 to the other end portion 15, and has an intermediate portion in which a peak portion 12, a valley portion 13, and a peak portion 14 are connected in this order.
  • the intermediate portions of the peaks 12, troughs 13, and peaks 14 extend within the XY plane, and both ends 11 and 15 extend beyond the XY plane. It curves at an obtuse angle in the Z direction and has a three-dimensional shape as a whole.
  • a part of the central trough 13 in A of FIG. 1 may be deformed in the Z direction similarly to both end portions 11 and 15.
  • the portion shifted in the Z direction may be located at a location other than both ends, or may be located at only one end instead of both ends.
  • the number of peaks and valleys is not limited to the above example, and may be increased or decreased depending on the purpose.
  • the size and bending shape can be freely designed depending on the application, but an example of a metal fiber for reinforcing concrete is one with a length of 30 mm, a width of 0.7 mm, a thickness of 0.6 mm, and a ridge. The difference (height) between the top and trough of the part is 2 mm, and the bending of the end part is about 0.78 mm. These dimensions can of course be changed freely.
  • FIG. 2 shows the die 21 and punch 22 of a press mold set in a press machine for manufacturing the metal fiber of the present invention by cutting it out from a metal plate (steel plate) by shearing, and the punch 22 sliding when the punch 22 moves up and down.
  • a heel back 23 that supports and guides the punch 22 from behind is shown.
  • the die 21 has a lower cutting edge 21a having a shape corresponding to the contour of the XY plane of the metal fiber 10 to be cut out
  • the punch 22 has an upper cutting edge 22a having a shape corresponding to the cutting edge.
  • the distance between the cutting edge 21a of the lower blade and the cutting edge 22a of the upper blade shown in FIGS. 2, 3 and 4 corresponds to the width of the metal fiber 10 cut out from the metal plate 25 by shearing, but the distance is exaggerated in the figures. It shows.
  • a metal plate 25 that is long in the Y direction and has a width W larger than the length (in the X direction) of the metal fiber to be cut out is conveyed from the left in the figure (FIG. 3). Since the tip 25a of the metal plate 25 before shearing is a straight line perpendicular to the length direction, the tip 25a is moved from the cutting edge 21a of the lower blade of the die 21 to the cutting edge of the upper blade of the punch 22 by the cutting width in the Y direction.
  • a piece 25b of the metal plate having a shape as shown in FIG. 3B is cut off.
  • the metal plate 25 is fed in the Y direction to the right in the Y direction in the figure by a length corresponding to the width of the metal fiber on the die 21 and sheared with the punch 22, the metal fiber 10 shown in B in FIG. 4 is cut out. .
  • the strip-shaped metal plate 25 extending in the Y direction is intermittently fed over the die 21 in the Y direction at a pitch equal to the width of the metal fiber 10 in the Y direction, and the tip of the metal plate 25 in the feeding direction is waved.
  • the metal fiber is cut into a linear shape with a punch, and the tip portions 11 and 15 of the metal fiber in the X direction are cut with the cutting blade 22a of the punch.
  • the tip of the metal plate 25 in the feeding direction is cut into a wave shape by the punch 22, and the tip portions 11 and 15 of the metal fiber 10 in the X direction are cut by the cutting blade of the punch 22, and at the same time, the lower surface 22b of the punch 22 in the Z direction is cut.
  • the pressing portion 22c protrudes at an obtuse angle to push in the Z direction to plastically deform both ends 11 and 15 of the metal fiber 10 at an obtuse angle in the Z direction. In this way, the metal fiber 10 with both ends 11 and 15 bent in the Z direction can be manufactured.
  • FIGS. 7 and 8 The underside 22b of the punch 22 is best shown in FIGS. 7 and 8.
  • A shows the bottom surface
  • B shows the front side
  • the recess 22e formed on the side surface of the punch 22 in the figure is a punch that is locked by a locking part provided on the punch plate that holds the punch 22.
  • No. 22 is the retaining recess.
  • FIG. 8 is a perspective view of the punch 22, showing a pressing portion 22c formed to project from the lower surface 22b at an obtuse angle.
  • the method and apparatus for manufacturing metal fibers of the present invention intermittently move the band-shaped metal plates 25 in the Y direction at a pitch equal to the width of the metal fibers 10 in the Y direction (for example, 0.7 mm). While feeding the metal fiber 10 onto the die 21 of the press machine, the tip end of the metal plate 25 in the feed direction is cut into the wavy line shape by the punch 22 of the press machine, and the tip ends 11, 15 of the metal fiber 10 in the X direction are cut by the punch 22.
  • a conveying device that feeds the metal plate 25 is intermittently fed at each pitch.
  • the tip 25a of the metal plate 25 is brought into contact with a stopper (not shown) embedded in the heel back 23 and stopped at the cutting position while the metal plate 25 is conveyed with a light force.
  • a stopper embedded in the heel back 23 and stopped at the cutting position while the metal plate 25 is conveyed with a light force.
  • the metal fiber manufacturing apparatus of the present invention has an upper part that supports the back surface 22d of the punch 22 from the back side (23b) and guides the sliding movement of the punch 22 when the punch 22 moves up and down.
  • a heel back 23 with an integrally fixed protrusion 23a is provided, which absorbs the reaction pressure received from the lower blade 21a and the upper blade 22a when the punch 22 shears the metal plate 25, and allows the punch 22 to move smoothly. It allows it to move up and down.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Nonwoven Fabrics (AREA)
  • Shaping Metal By Deep-Drawing, Or The Like (AREA)
  • Shearing Machines (AREA)

Abstract

【課題】安価で大量生産が可能であり、耐引抜き性に優れたコンクリートの補強用メタルファイバとその製造方法および装置を提供する 【解決手段】繊維強化コンクリート用メタルファイバであって、互いに直角をなすＸ，Ｙ，Ｚ軸により規定される３次元空間において、Ｙ方向の幅と、Ｘ方向の長さと、Ｚ方向の厚さを有し、Ｘ－Ｙ平面内に延びる波形の線状本体の端部（１１，１５）をＺ方向に鈍角をもって曲げられた屈曲部とする。長尺の金属板をＹ方向の幅のピッチでプレス装置のダイの上を断続的にＹ方向に搬送しながら金属板の先端を剪断することによりメタルファイバ（１０）を切り出して作製する。

Description

メタルファイバおよびその製造方法並びに装置
　本発明は、例えばコンクリートの材料の中に混入させて、その材料の引っ張り強度、曲げ強度、耐久性等を向上させるメタルファイバと、その製造方法および装置に関するものである。
　従来、この種の繊維強化コンクリートに採用される金属繊維を製造する装置として、古くは、特許文献１および２に示されるように、固定刃と可動刃を有する切断機により金属製薄板を剪断して金属短繊維を作製する装置が知られている。しかしこれらの装置では、金属板を板に垂直な方向に波形に変形させて金属短繊維を作製するため、金属板を剪断する際、作製する繊維の長さ方向すなわち金属板の幅方向に金属板を引っ張り、伸ばしながら剪断するため、金属板としては柔らかく伸びやすい材料を採用するほかない。そのため例えば鉄板を採用した場合には錆やすいのでコンクリートの補強には不適であり、現実的ではない。また、これらの方法で金属板に垂直な方法に波形を形成するように硬い材料を伸ばしながら形成するには、伸ばすのに時間をかけなければならず、大量生産には不向きである。
コンクリートの補強に使用する金属繊維としては、特許文献３に記載されているように、錆びない鋼（スティール）でなければ、実用性がない。特許文献１の第１０図には回転型切断機の例が記載されているが、回転型切断機では現実に鋼板を剪断することはできない。例えば厚さが0.6ｍｍの鋼板（SUS）を剪断する際には８ｔから１０ｔの力が必要であり、図示のような回転式切断機で鋼板を剪断することは到底実現不可能である。また特許文献１および２の方法では、鋼板を伸ばして図示のような波形繊維を製造することは時間的にもコスト的にも現実的に殆ど不可能であり、実用にはならないと考えられる。
　そのような状況から、特許文献３に開示されているように、高耐侯性鋼の線材を用いて繊維強化コンクリートのための金属繊維を提供する技術が開発されている。この高耐侯性鋼の線材を用いる方法では、その鋼の線材を円環状や多角形環状にしたもののほか、直線あるいは少なくとも一部が屈曲された線状の線材の両端を鋭角に折り曲げた例が記載されている。しかし、この方法では鋼の線材を曲げ加工する必要があり、作製には相当の数の工程を要するため、やはり大量生産には適さないと考えられる。
特開平２－１０６２１８号公報 特許公報　昭５３－１３６９号公報 特許第６４０５０６６号公報
　コンクリートの補強に金属繊維を用いる現場では、大量の金属繊維を必要とするため、安価で（例えばひと月に３０ｔ以上の大量の金属繊維を製造する）大量生産に適する金属繊維（メタルファイバ）が求められており、さらに、繊維が単純な直線状ではコンクリートから抜けやすいため、形状は屈曲した形状が望ましいうえ、さらに、屈曲方向が平面内すなわち２次元に限られているよりも、３次元状に屈曲している方が、耐引抜き性（特開２０２０－１００５２３号公報第９頁第４３行（段落［００３３］第１３行参照）に優れるため望ましい。このような背景のもとで、本発明は安価で１ショットでの多量生産が可能であり、耐引抜き性に優れたメタルファイバ、およびそれを製造する方法並びに装置を提供することを目的とするものである。
本発明による繊維強化用メタルファイバは、互いに直角をなすＸ，Ｙ，Ｚ軸により規定される３次元空間において、Ｙ方向の幅と、Ｘ方向の長さと、Ｚ方向の厚さを有し、Ｘ－Ｙ平面内に延びる波形（ここで波形とは、必ずしも曲線あるいは折れ線で規則的に平面内を蛇行する形状に限らず、いかなる形状でも平面内で直線から外れて複数回変化するものを広く含む）の線状本体からなり、該本体の少なくとも一端においてＺ方向に鈍角をもって曲げられた屈曲部を有することを特徴とするものである。すなわち、本発明のメタルファイバは、鋼の繊維の一端、または両端、あるいはそのほかに長さ方向の中間部にＺ方向に鈍角をもって曲がった屈曲部を有することを特徴とするものである。
また本発明は、前記メタルファイバを製造する方法であって、前記メタルファイバのＺ方向の厚さに等しい厚さと、前記Ｘ方向の長さに等しい幅を有し、前記Ｙ方向に長く延びた帯状の金属板を、前記Ｙ方向のメタルファイバの幅のピッチで断続的にＹ方向にプレス機のダイ上に送りながら前記金属板の送り方向先端を前記波形状にプレス機のパンチで切断（剪断）するとともに、前記パンチにより切断（剪断）すると同時に前記メタルファイバのＸ方向先端部を該パンチのＺ方向下面に鈍角に傾斜して突出した押圧部によりＺ方向に押しながら前記メタルファイバを製造することを特徴とするものである。
また、本発明は、前記メタルファイバを切断するプレス装置であって、前記メタルファイバのＸ－Ｙ平面内に延びる波形の線状本体の輪郭を有する波形の下刃を有するダイと、該ダイの下刃に対応する上刃を有するＺ方向に上下動するパンチとを備え、該パンチの下面が、前記メタルファイバのＸ方向先端部を該パンチによる切断と同時にＺ方向下方に押圧するための下方に鈍角に傾斜して突出した押圧部を有することを特徴とするものである。
また、本発明は、前記メタルファイバを切断するプレス装置に使用されるプレス金型であって、前記メタルファイバのＸ－Ｙ平面内に延びる波形の線状本体の輪郭を有する波形の下刃を有するダイと、該ダイの下刃に対応する上刃を有するＺ方向に上下動するパンチとからなり、該パンチの下面が、前記メタルファイバのＸ方向先端部を該パンチによる切断と同時にＺ方向下方に押圧するための下方に鈍角に傾斜して突出した押圧部を有することを特徴とするものである。
　本発明によるメタルファイバは、Ｘ，Ｙ，Ｚ軸により規定される３次元空間において、Ｙ方向の幅と、Ｘ方向の長さと、Ｚ方向の厚さを有し、Ｘ－Ｙ平面内に延びる波形の線状本体が、その少なくとも一端においてＺ方向に鈍角をもって曲げられた屈曲部を有するため、Ｘ－Ｙ平面内に屈曲した形状に形成（カット）されるだけでなく、その平面に垂直なＺ方向に鈍角をもって曲げられているため、耐引抜き性に優れる効果を有する。なお、ここでＺ方向に曲げられるというのは、曲げられた端部がＸ－Ｙ平面に対して９０度の方向に延びるという意味ではなく、Ｚ方向の成分を持つ方向（鈍角方向）に延びるということを意味するものである。鈍角に限定したのは、パンチで一瞬のうちに１ショットで打ち抜く動作と同時に金属板の一部（端部）を押すだけで変形させるためには大きく曲げる力を要さない鈍角の範囲であることが好ましいのと、端部が直角あるいは鋭角に曲がった形になると、繊維同士が絡みあって「スチールボール」（特許文献３の段落[００３１］参照）と呼ばれる繊維の塊が発生する可能性があるからである。また、後述するように、この形状は金属板を製造するメタルファイバの幅方向（Ｙ方向）に、幅のピッチで断続的にＹ方向にプレス機のダイ上に送りながらその送り方向先端を波形線状にプレス機のパンチで切断することにより形成することができるので、例えばＳＰＭ３００（１秒間に５個）あるいはＳＰＭ６００（１秒間に１０個）という速度での超大量生産を限りなくスクラップレスの状態で可能にするという効果がある。
　なお、本明細書でＸ方向、Ｙ方向、Ｚ方向というのは、互いに直角をなす3軸の方向を示すもので、必ずしも図面に矢印で示された向き（例えば上か下か）を示すものに限られるものではない。
 さらに、本発明のメタルファイバはセメントに混入させてコンクリートの強度を向上させることを目的とするものであるため寸法の精度が高く要求されるものではなく、プレス加工により剪断するときに起こる多少の変形は寧ろ歓迎されるのであって、切断面をきれいに正確に切り落とす必要もない。したがって、その点でコストに影響する精度の要求もないという実用上の利点もあり、精度が低くても性能に影響はなく寧ろ変形やばらつきは望ましい。
したがって、現実的には、さらに製造された製品の検査を要する必要がないという利点があり、極めて安価に製造することができる。
本発明によるメタルファイバの実施形態を示す図で、Ａは第１の実施形態による例の斜視図、Ｂはその長さ方向（Ｘ方向）から見た端面図、Ｃはその厚み方向（Ｚ方向）から見た正面図、Ｄはその波形の屈曲方向（Ｙ方向）から見た上面図である。 本発明の第１の実施形態によるメタルファイバを製造する装置の基本的構成を示す平面図で、図中にＸ、Ｙ、Ｚの各軸の方向を示す。 本発明の第１の実施形態によるメタルファイバの製造装置に金属板が搬送されて最初にパンチが駆動されて金属板の先端が切り取られる稼働状態を説明する平面図で、Ａは装置の状態、Ｂは最初に金属板の先端から剪断された切れ端をＺ方向から見た図 本発明の第１の実施形態によるメタルファイバの製造装置に搬送された金属板がパンチにより切り取られる稼働状態を説明する平面図で、Ａは装置の状態、Ｂは金属板からパンチで剪断されて得られたメタルファイバをＺ方向から見た図、Ｃは金属板からパンチで剪断されて得られたメタルファイバをＹ方向から見た図 本発明のメタルファイバの製造装置において、搬送された金属板の先端がパンチにより剪断されて切り取られるときの状態を説明する図２のＶ－Ｖ線断面図 本発明のメタルファイバの製造装置の下刃を有するプレス金型のダイを示す図で、Ａは平面図、ＢはＡの右から見た正面図、ＣはＡの図中下から見た端面図、Ｄはその斜視図 本発明のメタルファイバの製造装置の上刃を有するプレス金型のパンチを示す図で、ＡはＺ方向下から見た底面図、ＢはそのＹ方向から見た正面図 図７のパンチの斜視図で、Ａは斜め前方上から見た斜視図、Ｂは斜め後方上から見た斜視図 本発明のメタルファイバの製造装置のパンチが上下動時に摺動する、パンチを裏から支持し案内するヒールバックを示す斜視図 図９のヒールバックを横から示す端面図
　以下、図面を参照して本発明の実施形態について説明する。まず図１により、本発明のメタルファイバの実施形態の構成を説明する。図１のＡからＤは本発明のメタルファイバの実施形態を示す。これらの図から明らかなように、本発明の実施形態のメタルファイバ１０は、一端部１１から他端部１５まで延び、その間に山部１２、谷部１３、山部１４の順に繋がった中間部を有する波形の線状本体を形成するもので、山部１２、谷部１３、山部１４の中間部はＸ－Ｙ平面内に延びており、両端部１１と１５はＸ－Ｙ平面よりもＺ方向に鈍角に曲がって、全体として３次元の形状をしている。変形例としては、図１のＡの中央の谷部１３の一部を両端部１１、１５と同様にＺ方向に変形してもよい。このようにＺ方向にずれた部分が両端以外にあってもよいし、あるいは両端でなく一端のみにしてもよい。なお、山部と谷部の数は上記の例に限定されるものではなく、用途に応じて増減してもよい。また大きさも屈曲の形状も用途に応じて自由に設計されるものであるが、例えばコンクリート補強用のメタルファイバとしての一例としては、長さ３０ｍｍ、幅０．７ｍｍ、厚さ０．６ｍｍ、山部の頂上と谷部の差（高さ）２ｍｍ、端部の曲げ０．７８ｍｍ程度のものが考えられる。この寸法は、もちろん自由に変更可能である。
 
　次に、図２に、本発明のメタルファイバを金属板（鋼板）から剪断により切り出して製造するプレス装置にセットされるプレス金型のダイ２１と、パンチ２２と、パンチ２２が上下動時に摺動する、パンチ２２を裏から支持し案内するヒールバック２３を示す。ダイ２１は、切り出すメタルファイバ１０のＸ－Ｙ面の輪郭に対応する形状の下刃21aの刃先を有し、パンチ２２はその刃先に対応する形状の上刃の刃先22aを有する。図２，３および４に示される下刃の刃先21aと上刃の刃先22aとの間隔が、金属板２５から剪断により切り出すメタルファイバ１０に幅に対応するが、図ではその間隔を誇張して示している。
　次に図３、４、５および６により、本発明の第１の実施形態によるメタルファイバを製造する装置の動作を説明する。最初に、切り出すメタルファイバの（Ｘ方向）の長さより大きい幅Ｗを有するＹ方向に長い金属板２５を図中は左から搬送する（図３）。剪断前の金属板２５の先端25aは、長さ方向に直角な直線状であるため、その先端25aを、切り出すＹ方向の幅だけダイ２１の下刃の刃先21aからパンチ２２の上刃の刃先22aの方へとび出させてパンチ２２を下方へ駆動して金属板２５の先端部を剪断すると、図３のＢに示すような形の金属板の切れ端25bが切り離される。その後、金属板２５を図中Ｙ方向右にメタルファイバの幅に対応する長さだけダイ２１上をＹ方向に送ったところでパンチ２２で剪断すると、図４のＢに示すメタルファイバ１０が切り出される。これを繰り返して、Ｙ方向に延びた帯状の金属板２５を、Ｙ方向のメタルファイバ１０の幅のピッチで断続的にＹ方向にダイ２１上を送りながら金属板２５の送り方向先端部を波形線状にパンチで切断するとともに、メタルファイバのＸ方向先端部１１，１５を前記パンチの切断刃22aにより切断する。
　この時、金属板２５の送り方向先端部を波形状にパンチ２２で切断するとともに、メタルファイバ１０のＸ方向先端部１１，１５をパンチ２２の切断刃により切断すると同時にパンチ２２のＺ方向下面22bに鈍角に傾斜して突出した押圧部22c（図７，図８）によりＺ方向に押してメタルファイバ１０の両端１１，１５をＺ方向に鈍角に塑性変形させる。このようにして、両端１１，１５がＺ方向に曲げられたメタルファイバ１０を作製することができる。
　パンチ２２の下面22bは図７および８によく示されている。図７のＡは下面を、Ｂは正面を示しており、図中パンチ２２の側面に形成されている凹部22eはパンチ２２を保持するポンチプレートに設けられた係止部に係止されるパンチ２２の抜け止め用凹部である。図８はパンチ２２の斜視図で、下面２２ｂに鈍角に傾斜して突出して形成された押圧部22cを示している。
本発明のメタルファイバを製造する方法および装置は、上記説明から明らかなように、帯状の金属板２５を前記Ｙ方向のメタルファイバ１０の幅のピッチ（例えば０．７ｍｍ）で断続的にＹ方向にプレス機のダイ２１上に送りながら前記金属板２５の送り方向先端を前記波形線状にプレス機のパンチ２２で切断するとともに、前記メタルファイバ１０のＸ方向先端部１１，１５を前記パンチ２２の切断刃22aにより切断すると同時に該パンチのＺ方向下面に鈍角に傾斜して突出した押圧部22cによりＺ方向に押しながら、１回の下降動作でＸ－Ｙ平面内に波形の形状をした線状本体を形成すると同時にＺ方向に鈍角に曲げられた前記メタルファイバ１０を製造するものである。
なお、金属板２５をメタルファイバ１０の幅のピッチで断続的にＹ方向にプレス機のダイ２１上に送る方法としては、金属板２５を送る搬送装置の送りをそのピッチ毎に断続的に送るように制御する方法の他に、金属板２５を軽い力で搬送しながら、金属板２５の先端25aを前記ヒールバック２３内に埋め込んだストッパー（図示せず）に当接させて切断位置に停止させ、その位置でパンチ２２により切断したのちに軽い搬送力でさらに切断された幅の分だけ前進させる方法がある。このストッパーを使用する場合には、パンチ２２がストッパーに干渉しないようにパンチ２２の下面２２ｂに逃げを設ける必要がある。
　図９と１０に示すように、本発明のメタルファイバの製造装置にはパンチ２２の上下動時にパンチ２２の背面22dを裏（23b）から支持してパンチ２２の摺動を案内する、上部に一体的に固設された突起部23aを備えたヒールバック２３が設けられ、パンチ２２が金属板２５を剪断するとき下刃21aと上刃22aから受ける反動の圧力を受けとめ、パンチ２２が滑らかに上下動できるようにしている。
１０　メタルファイバ
１１　端部（屈曲部）
１２　山部
１３　谷部
１４　山部
１５　端部（屈曲部）
２１　ダイ
２１a　ダイの刃先
２２　パンチ
２２a　パンチに刃先
２２ｃ　押圧部
２３　ヒールバック
２５　金属板

Claims (4)

  1. 　繊維強化コンクリート用メタルファイバであって、互いに直角をなすＸ，Ｙ，Ｚ軸により規定される３次元空間において、Ｙ方向の幅と、Ｘ方向の長さと、Ｚ方向の厚さを有し、Ｘ－Ｙ平面内に延びる波形の線状本体からなり、該本体の少なくとも一端においてＺ方向に鈍角をもって曲げられた屈曲部を有するメタルファイバ。
  2. 請求項１記載のメタルファイバを製造する方法であって、前記メタルファイバのＺ方向の厚さを有し、前記Ｘ方向の長さより大きい幅を有し、前記Ｙ方向に延びた帯状の金属板を、前記Ｙ方向の幅のピッチで断続的にＹ方向にプレス機のダイ上に送りながら前記金属板の送り方向先端を前記波形線状にプレス機のパンチで切断するとともに、前記メタルファイバのＸ方向先端部を前記パンチの切断刃により切断すると同時に該パンチのＺ方向下面に突出した押圧部によりＺ方向に押しながら前記メタルファイバを製造する方法。
  3. 請求項２記載の製造方法により前記メタルファイバを切断するプレス装置であって、前記メタルファイバのＸ－Ｙ平面内に延びる波形の線状本体の輪郭を有する波形の下刃を有するダイと、該ダイの下刃に対応する上刃を有するＺ方向に上下動するパンチとを備え、該パンチの下面が、前記メタルファイバのＸ方向先端部を該パンチによる切断と同時にＺ方向下方に押圧するための下方に突出した押圧部を有することを特徴とするプレス装置。
  4. 請求項３記載の前記メタルファイバを切断するプレス装置に使用されるプレス金型であって、前記メタルファイバのＸ－Ｙ平面内に延びる波形の線状本体の輪郭を有する波形の下刃を有するダイと、該ダイの下刃に対応する上刃を有するＺ方向に上下動するパンチとからなり、該パンチの下面が、前記メタルファイバのＸ方向先端部を該パンチによる切断と同時にＺ方向下方に押圧するための下方に突出した押圧部を有することを特徴とするプレス金型。
PCT/JP2023/032968 2022-09-22 2023-09-11 メタルファイバおよびその製造方法並びに装置 WO2024062959A1 (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2022151523A JP7217380B1 (ja) 2022-09-22 2022-09-22 メタルファイバおよびその製造方法並びに装置
JP2022-151523 2022-09-22

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2024062959A1 true WO2024062959A1 (ja) 2024-03-28

Family

ID=85129911

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2023/032968 WO2024062959A1 (ja) 2022-09-22 2023-09-11 メタルファイバおよびその製造方法並びに装置

Country Status (3)

Country Link
US (1) US20240100586A1 (ja)
JP (1) JP7217380B1 (ja)
WO (1) WO2024062959A1 (ja)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS58155116A (ja) * 1982-03-09 1983-09-14 Sumitomo Metal Ind Ltd スチ−ルフアイバ−の製造方法
JPH01122942A (ja) * 1987-11-06 1989-05-16 Tekken Constr Co Ltd コンクリート補強材
JP2000247697A (ja) * 1999-03-02 2000-09-12 Yasuda Kogyo Kk コンクリート補強用鋼繊維およびその製造方法ならびに鋼繊維補強コンクリート製品
JP2008137823A (ja) * 2006-11-30 2008-06-19 Taiheiyo Cement Corp セメント質硬化体補強用金属繊維およびセメント質硬化体
CN201825879U (zh) * 2010-10-29 2011-05-11 蔡超 用于砼体的多维异型钢纤维

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1697947A (en) * 1921-10-05 1929-01-08 Kerlow Steel Flooring Co Bending machine
JPS5231125A (en) * 1975-09-04 1977-03-09 Nishiichi Kinzoku:Kk Metal fibers and their preparation
JPS5257581A (en) * 1975-11-06 1977-05-12 Sumitomo Metal Ind Ltd Process for manufacturing corrugated steeel fiber
JPS5794403A (en) * 1980-11-04 1982-06-11 Shigeji Takeda Steel fiber for reinforcement of concrete and method and device for production thereof
JPS5845334U (ja) * 1981-09-18 1983-03-26 日本スチ−ルウ−ル株式会社 コンクリ−ト類補強用鋼繊維
JPH05194001A (ja) * 1992-01-21 1993-08-03 Bridgestone Bekaert Steel Code Kk コンクリート補強用鋼繊維およびその製造方法
DE4208080A1 (de) * 1992-03-13 1993-09-16 Vulkan Harex Stahlfasertech Verfahren und schneidwerkzeug zum herstellen von stahlblechfasern
JPH0753247A (ja) * 1993-06-11 1995-02-28 Bridgestone Metarufua Kk 鋼繊維
JP2748307B2 (ja) * 1995-03-13 1998-05-06 東京製綱株式会社 コンクリート補強用鋼繊維の製造方法
JP2002356353A (ja) 2001-06-01 2002-12-13 Yasuda Kogyo Kk コンクリート補強用金属繊維およびその製造方法ならびに金属繊維補強コンクリート製品および金属繊維補強建築構造物
JP2003002707A (ja) 2001-06-19 2003-01-08 Yasuda Kogyo Kk コンクリート補強用金属繊維の製造方法およびその装置
JP3777373B2 (ja) 2003-09-12 2006-05-24 株式会社サンゴ コンクリート補強用短繊維とその製造方法
JP5536549B2 (ja) 2010-06-10 2014-07-02 太平洋セメント株式会社 セメント質硬化体
JP6959796B2 (ja) 2017-08-25 2021-11-05 株式会社竹中工務店 コンクリート組成物及びコンクリート硬化体

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS58155116A (ja) * 1982-03-09 1983-09-14 Sumitomo Metal Ind Ltd スチ−ルフアイバ−の製造方法
JPH01122942A (ja) * 1987-11-06 1989-05-16 Tekken Constr Co Ltd コンクリート補強材
JP2000247697A (ja) * 1999-03-02 2000-09-12 Yasuda Kogyo Kk コンクリート補強用鋼繊維およびその製造方法ならびに鋼繊維補強コンクリート製品
JP2008137823A (ja) * 2006-11-30 2008-06-19 Taiheiyo Cement Corp セメント質硬化体補強用金属繊維およびセメント質硬化体
CN201825879U (zh) * 2010-10-29 2011-05-11 蔡超 用于砼体的多维异型钢纤维

Also Published As

Publication number Publication date
JP2024046247A (ja) 2024-04-03
US20240100586A1 (en) 2024-03-28
JP7217380B1 (ja) 2023-02-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN106734561B (zh) 成批纹理化的材料片材
US8341998B2 (en) Forming apparatus and forming method
RU2295414C1 (ru) Способ малоотходной вырубки заготовки из ленты, широкого рулона или полосы (варианты)
CN102310571A (zh) 具有镂空结构的复合材料自动铺带成型方法
WO2024062959A1 (ja) メタルファイバおよびその製造方法並びに装置
WO2006051842A1 (ja) 波形金属板の製造方法および製造装置
US5845526A (en) Method for producing pipe having polygon-shaped closed cross-section and device therefor
JPS63309328A (ja) 帯刃の曲げ加工方法
CN112605222A (zh) 一种冲压模内铆接工艺
US10920378B2 (en) Stamped steel detectable warning tile and method of manufacture
CN1274435C (zh) 线钩成形模
JP4530463B2 (ja) 網状部材の製造方法および装置
US6994010B2 (en) Cutting tool for a punching machine, method for producing said cutting tool and punching machine
KR100655456B1 (ko) 링크부재 제조방법 및 제조금형
JP2000289124A (ja) 罫線入り段ボールシート、押罫部材、罫入れ用型板および罫入れ装置
JPH01127119A (ja) エキスパンドメタルの製造法ならびに製造装置
JP4179722B2 (ja) 板金加工方法
EP1854563A1 (en) Method for producing die for press brake and die
CN206445166U (zh) 一种轨道配件产品温锻与整型模具组
US20110296891A1 (en) Corrugated insert cutting apparatus and method
CN2712498Y (zh) 线钩成形模
CN216729091U (zh) 一种卡箍无搭边级进模
US7111487B2 (en) Apparatus and method for forming curvature in sheet metal
CN210586708U (zh) 负角折弯机构
CN214683914U (zh) 一种用于冲压模的防跳动装置

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 23868082

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1